问题 解答题
已知圆C经过点A(-2,0),B(0,2),且圆心C在直线y=x上,又直线l:y=kx+1与圆C相交于P、Q两点.
(1)求圆C的方程;
(2)若
OP
.
OQ
=-2
,求实数k的值.
答案

(I)设圆C(a,a)半径r.因为圆经过A(-2,0),B(0,2)

所以:|AC|=|BC|=r,解得a=0,r=2,

所以C的方程x2+y2=4.

(II)方法一:

因为,

OP
OQ
=2×2cos<
OP
OQ
>=-2,

所以,COS∠POQ=-

1
2
,∠POQ=120°,

所以圆心到直l:kx-y+1=0的距离d=1,d=

1
k2+1
,所以 k=0.

方法二:P(x1,y1),Q(x2,y2),因

y=kx+1
x2+y2=4
,代入消元(1+k2)x2+2kx-3=0.

由题意得△=4k2-4(1+k2)(-3)>0且x1+x2=

-2k
1+k2
x1x2=
-3
1+k2

因为

OP
OQ
=x1x2+y1y2=-2,

又y1•y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1,

所以x1x2+y1y2=

-3
1+k2
+
-3k2
1+k2
+
-2k2
1+k2
+1=-2,

化简得:-5k2-3+3(k2+1)=0,

所以:k2=0即k=0.

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